c51 Using使用

using 的使用問題:
    1、中斷服務函數使用 using 指定與主函數不同的寄存器組(主函數一般使用 Register bank 0)。
    2、中斷優先級相同的ISR 可用 using 指定相同的寄存器組,但優先級不同的 ISR 必須使用不同的寄存器組,在 ISR 中被調用的函數也要使用 using 指定與中斷函數相同的寄存器組。
    3、如果不用 using 指定,在 ISR 的入口,C51 默認選擇寄存器組0,這相當於中斷服務程序的入口首先執行指令:
MOV PSW #0
    這點保證了,沒使用 using 指定的高優先級中斷。可以中斷使用不同的寄存器組的低優先級中斷。
    4、使用 using 關鍵字給中斷指定寄存器組,這樣直接切換寄存器組而不必進行大量的 PUSH 和 POP 操作,可以節省RAM空間,加速 MCU 執行時間。寄存器組的切換,總的來說比較容易出錯,要對內存的使用情況有比較清晰的認識,其正確性要由你自己來保證。特別在程序中有直接地址訪問的時候,一定要小心謹慎!至於“什麼時候要用到寄存器組切換”,一種情況是:當你試圖讓兩個(或以上)作業同時運行,而且它們的現場需要一些隔離的時候,就會用上了。在 ISR 或使用實時操作系統 RTOS 中,寄存器非常有用。
  1、8051 的最低32 個字節分成 4 組 8 寄存器。分別爲寄存器R0 到R7。寄存器組由PSW 的低兩位選擇。在 ISR 中,MCU 可以切換到一個不同的寄存器組。對寄存器組的訪問不可位尋址,C51 編譯器規定使用 using 或 禁止中斷的函數(#pragma disable )均不能返回 bit 類型的值。
    2、主程序(main函數)使用一組,如 bank 0;低中斷優先級的所有中斷均使用第二組,如 bank 1;高中斷優先級的所有中斷均使用再另外一組,如 bank 2。顯然,同級別的中斷使用同一組寄存器不會有問題,因爲不會發生中斷嵌套;而高優先級的中斷則要使用與低優先級中斷不同的一組,因爲有可能出現在低優先級中斷中發生高優先級中斷的情況。編譯器會自動判斷何時可使用絕對寄存器存取。
    3、在 ISR 中調用其它函數,必須和中斷使用相同的寄存器組。當沒用 NOAREGS 命令做明確的聲明,編譯器將使用絕對寄存器尋址方式訪問函數選定(即用 using 或 REGISTERBANK 指定)的寄存器組,當函數假定的和實際所選的寄存器組不同時,將產生不可預知的結果,從而可能出現參數傳遞錯誤,返回值可能會在錯誤的寄存器組中。
    舉一例子:當需要在中斷內和中斷外調用同一個函數,假定按照程序的流程控制,不會出現函數的遞歸調用現象,這樣的調用會不會出現問題?若確定不會發生重入情況,則有以下兩種情況:
    1、如果 ISR 和主程序使用同一寄存器組(主程序缺省使用BANK 0,若 ISR 沒有使用 using 爲其指定寄存器區,則缺省也使用 BANK 0),則不需其他設置。
    2、如果 ISR 和主程序使用不同的寄存器組(主程序缺省使用BANK 0,ISR 使用 using 指定了其他 BANK),則被調用函數必須放在:
#pragma NOAREGS
#pragma AREGS
控制參數對中,指定編譯器不要對該函數使用絕對寄存器尋址方式;或者也可在 Options->C51,選中“Don''t use absolute register accesses”,使所有代碼均不使用絕對寄存器尋址方式(這樣,執行效率將稍有降低)。不論以上的哪一種情況,編譯器均會給出重入警告,需手工更改 OVERLAY 參數,做重入說明。
    3、還有一種辦法:如果被調用函數的代碼不是很長,還是將該函數複製一份,用不同的函數名代替,這種情況適合ROM有足夠多餘的空間。
因此,對using關鍵字的使用,如果沒把握,寧可不用,交給編譯系統自己去處理好了。

    二、using的用法,using可以修飾任何函數,不過個人建議只用來修飾中斷函數;簡單的說,“using”會指定工作寄存器組,由於中斷函數一般都是比較緊急的事情,有時一條語句都會斤斤計較,所以使用using切換寄存器組可以省去一些壓棧的動作,由於51只有兩級中斷,同級中斷不能被打斷,因此,我們可以同級中斷設成同樣的寄存器組,從某種意義上來說,有一組寄存器是多餘的。同時個人建議中斷函數應該使用using這個關鍵字。
    三、中斷中調用函數,首先要討論中斷函數中調用函數的必要性,前天在論壇上我和別人爭論過這個問題,現在我還是這個觀點:有些情況中斷中調用函數還是必要的,這個時候是不是該調用函數,其實和普通函數差不多,首先是這個函數如果調用多次,或者要帶一些參數什麼的就更加必要的;前天有人跟我叫勁,說假如只調用一次且無參數無返回的函數要直接寫,因爲如果用函數,至少會增加CALL和RET兩條語句,我不敢苟同,我是實際調試發現的,當你程序比較複雜時,你將那部單獨拉出來做成函數,可能代碼和時間都會更好。
    四、中斷中調用的函數最好不要被中斷外的其它函數調用,因爲會出現“重複調用”的警告,有時這種調用是很致命的,有人說這個函數可以用reentrant來修飾,是的,的確可以這樣解決,不過個人不建議這麼做,也許這樣會跟你減少很多堆棧空間,並且整個程序的優化要差很多,個人建議出現這種情況就把這個函數寫兩遍,分成兩個函數分別調用。
    五,中斷調用了函數,會出現一些莫名其妙的問題,一些數據不對。其實一般是因爲彙編中使用了絕對寄存器引起的,有人說中斷函數使用那個寄存器組,被中斷調用的函數就使用哪個寄存器組,我認爲這樣不好:
    這樣會增加額外的消耗,使用using會增加一下語句:
       PUSH PSW
       MOV PSW, #XX
     ....
     OP PSW
    更重要的是,使用using的函數不能有返回值,這是致命傷
    個人推薦的方法有兩種:
    1、使用“#pragma NOAREGS”禁止使用絕對寄存器
    2、使用“#pragme RB(x)”來指定本文件的工作寄存器組
    六、一般說來,要求中斷函數儘可能的短,但也有特殊情況,有些前/後臺的系統中,就會把很多相對重要的事情放到定時中斷(這個定時中斷類似實時操作系統中的時鐘節拍)去做,而且程序很長。我單獨提出來這點是想告訴大家,中斷函數也是一個函數而已,只要系統有必要,可以做一些看似不合理的事情,該出手時就出手,就像goto語句一樣。
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